JPS6386479A - 電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents

電界効果トランジスタの製造方法

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JPS6386479A
JPS6386479A JP22979586A JP22979586A JPS6386479A JP S6386479 A JPS6386479 A JP S6386479A JP 22979586 A JP22979586 A JP 22979586A JP 22979586 A JP22979586 A JP 22979586A JP S6386479 A JPS6386479 A JP S6386479A
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JP
Japan
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semi
electrode
insulating substrate
forming
substrate
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JP22979586A
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English (en)
Inventor
Kazuhide Arai
新井 一英
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は電界効果型トランジスタの製造方法に関し、特
に高周波動作が可能でかつバイアホール構成をもつショ
ットキ型電界効果トランジスタに好適する。
(従来の技術) 磁化ガリウム(GaAs)を利用したショットキ型電界
効果トランジスタ(MESFET)の高周波特性を向上
するには、ソース電極の接地インダクタンスを低減する
ことが必要であり、その具体的手段としてはワイヤボン
ディングならびにバイアホールが知られている。このワ
イヤボンディングによる方法ではワイヤ本数を増やさな
ければならず、それにつれてワイヤ長やワイヤ間隔等に
不揃いが生じ結果的にはMESFET毎の高周波特性が
バラツク難点が起り、更に、ボンディングに要する時間
も増える等作業性も劣る。
このような欠点を克服する方法として最近ではバイアホ
ールによるソース電極の接地が試みられており、この製
造方法第3図a = Qにより説明する。
第3図aに示すようにGaAs半絶縁性基板20にはイ
オン注入法によってその表面から内部にむけて不純物元
素を注入してソース領域21、ドレイン領域22及びゲ
ート領域23を形成し更に夫々に電極24.25.26
を写真食刻法ならびにリフトオフ法を主な手段として利
用して形成する。この電極金属はソースならびにドレイ
ンがPt300A’ /AuGe200OA” 。
ゲートが厚さ5000A ”  のAlで構成する。
このMESFETの電極側を石英製支持板27にワック
ス28を用いて接着(第3図b)後厚さ100−程度ま
でラッピングして薄層化後、GaAs半絶縁性基板20
の他表面からソース電極24に達するバイアホールパタ
ーンを写真食刻工程により設け、続いてリン酸系の食刻
液により選択エツチングしてバイアホール29を形成し
、更にフォトレジストをプラズマ沃化法によって除去す
る。(第3図b)次に半絶縁性基板20の他表面ならび
にバイアホール29内に蒸着法によりAuを1μs位の
厚さに堆積後、 Auメッキを厚さ約1101J施して
裏面電極31を設けると共に、ソース電極24と電気的
に接続する0次にブレードダイサにより素子分離を行い
最後に支持板27から分離して第3図Cに示すMESF
ETを完成する。
このMESFETはソース電極の接地インダクタンスを
小さくでき優れた高周波特性を発揮する。
(発明が解決しようとする問題点) このMESFETにあってはソース電極と裏面電極間の
電気的導通を確実にするためにバイアホール内に予め全
被着を被着後頁にAuメッキ膜を10μs程度半絶縁性
基板の他表面ならびにバイアホールに形成する方法が採
用されているのは前述の通りである。このような裏面電
極の存在即ち延性の大きい金属層の許で通常のダイヤモ
ンドカッタによる素子分離が困難となるためにブレード
ダイサーによる切断に頼らざるを得ない。
この方法によると切断面のGaAs半絶縁性基板にクラ
ックが発生して素子特性が劣化して歩留りが著るしく低
下する難点を生じる。又裏面電極として厚さが10μs
以上のAu被膜を形成するとGaAs半絶縁性基板に反
りが生じ易くなり、その後に実施する組立工程での半田
付に支障を来す、この半田付は約300℃未満で行い適
用半田としてはAu−3nが一般的である。
本発明は上記難点を除去する新規なショットキ型電界効
果トランジスタの製造方法を提供するもので、特にバイ
アホールを通じて半絶縁性基板表面のソース電極と裏面
電極の接続を確実にし、なは素子分離工程で支持基板に
クランク等の発生を防止することによって優れた高周波
特性を発揮することを目的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) このために、本発明方法にあっては半絶縁性基板に形成
する複数の島状素子領域間を高濃度の半導体層で接続し
て各素子領域に形成するソース電極間を気気的に接続さ
せ、このソース電極に到達して設けるバイアホール内だ
けに貴金属層の被着を可能とし、更に半絶縁性基板の他
表面に設けるメタライズ層を薄く形成して、半絶縁性基
板を構成するGaAs単結晶の劈開性を利用する素子分
離手段によって高周波特性に優れたMESFETを高歩
留りで形成する。
(作 用) 本発明はソース電極と裏面電極間の導通歩留りを100
%とするには裏面電極の厚さを10p以上が必要な事実
、又裏面電極の厚さを10.以上とすると半絶縁性基板
に反りが発生する事実を基に完成したものであり、前者
については第2図から明らかである。この図は横軸にA
u被膜の厚さを、縦軸にソース電極と裏面電極間の導通
率を採り、両者の関係を示したものであるが、100%
を得るには裏面電極のAu被膜厚さを10%以上としな
ければならないことは明らかである。
従って、本発明では支持基板に形成する複数の素子領域
間を高濃度の半導体層によって接続することによって各
素子領域に形成するソース電極間の電気的な導通を図る
。これにより各ソース電極に設けるバイアホール内だけ
に貴金属層を鍍金法によって充分な厚さに形成可能とす
ると共に、ソース電極と裏面電極間の導通を完全とする
。このために半絶縁性基板の他の表面に設置する裏面電
極の厚さは結晶の劈開性を利用するダイアモンドカッタ
法が適用可能な数千A°以下に維持して歩留り良< M
ESFETを製造する外、その優れた高周波特性長期に
わたって発揮可能とするものである。
(実施例) 第1図a = fにより本発明方法を詳述する。
第1図aは、本実施例に示すMESFETの要部を示す
上面図であり、その断面構造を第1図すに示した。前述
のようにGaAs半絶縁性基板1には複数の素子領域2
・・・を形成し、この間を高濃度の半導体層3で連結す
る。この素子領域にはMESFETを造り込むのでソー
ス領域4、ドレイン領域5ならびにその間に連続して形
成する動作層6が必要であり高濃度の半導体層2・・・
も含めて写真食刻、イオン注入及びイオン注入層を活性
化するアニール工程によって形成する。
°このうち、ドレイン領域5、ソース領域4ならびに高
濃度の半導体M2の濃度はイオン注入によって5X10
”cm−″3程度とし、その形成は加速エネルギ50K
eV、200KeV、300KaV、  ドーズ量5×
1013al−2による3段のイオン注入によりSiイ
オンを選択的に注入して形成する。次いで、写真食刻法
によってソースならびにドレイン電極用のフォトレジス
トの穴あけパターニングを実施してからAuGe合金(
Ge12Vt%)を200OA” Pt を30OA 
”蒸着し更にいわゆるリフトオフ工程によってこのフォ
トレジストに被着したAuGe及びptを除去する。
引続いて動作層6に形成するゲート電極形成予定域に開
口をもつフォトレジストのパターニングを行ってからA
1を蒸着し次に前述のリフトオフ工程によってゲート電
極9、ソース電極7.ドレイン電極8を形成する。(第
1図C)この半絶縁性基板1はその表面に対向する他の
表面を露出する状態で石英支持板14に塗ったワックス
1oに接着固定し、この露出した他表面をラッピングし
て厚さ100、程度に薄層化し、更にケミカルポリッシ
ングによって鏡面にしてから次のバイアボールの形成に
移行する。このバイアホールはソース領域4及び半絶縁
性基板1を部分的に除去してソース電極7直下の位置に
設け、二\に被着するAu層と電気的に接続する。先ず
鏡面に被着するフォトレジスト層のパターニングは赤外
線露光ならびに等方性エツチング手段によるが、この露
光はソース電極7等をマスク合せの基準とするために赤
外線露光手段を採用し、りん酸(H,PO4) :過酸
化水素(H2O、):純水(H2O)=3:4:1(V
ol比)の等方性エツチング手段によって形成する。
この結果第1図dに示すバイアホール11・・・がソー
ス電極7直下の位置に得られ、この中にAuメッキ暦1
2(第1図e)を設ける。
この電界メッキではソース電極7・・・を陰極とし、更
に素子領域間を接続する高濃度の半導体層3は各ソース
電極間の継ぎ手として使用するので、半絶縁性基板に形
成する複数の素子領域ひいては各ソース電極7・・・に
直下の各バイアホール11内のみにAu層12を充填で
きる。
次に半絶縁性基板1の他表面に厚さ約200OA ’の
Auを蒸着して裏面電極13を形成するが、バイアホー
ル11内にはAJJ12が埋込まれかつ盛上っているだ
めにその接続も確実に確保できる。この裏面電極13の
厚さは2000A ’  程度であるために、GaAs
半絶縁性基板などの劈開性を利用するダイアモンドカッ
タによる素子分離工程が可能となり、したがってMES
FET特性を損わずにしがも歩留り良く製造が可能とな
る。この時ワックスToから支持基板1を剥離するのは
勿論であり分離後の断面を第1図fに示した。この実施
例では注入イオンにSiイオンを使用したが、硫黄(S
)セレン(Ss)等によっても同等の効果が得られ、加
速エネルギならびにドーズ量は前述の値に限定すること
はない。更に接地インダクタンス値にバラツキが生じ璽
いことから多数のバイアホールを必要とするマイクロ波
モノリシックIC(MMIC)にも適用可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、バイアホールを通じてのソース電極と裏
面電極の接続が充分に確保されると共に、素子分離工程
による難点も解消されたので、高周波特性に優れたME
SFETを高歩留りで尚再現性良く製造できる。バイア
ホール内にはAuMが充分に埋填されるので、各素子毎
の接地インデクタンスがほづ揃いMMICへの適用も可
能となる。更に裏面電極の厚さを押えたので基板の反り
を防止でき組立工程での半田付は不良を減小できる。
【図面の簡単な説明】
第1図a ” fは本実施例のプロセスを説明する上面
図ならびに断面図第2図はMESFETに必要な特性を
示す同第3図a ” cは従来プロセスを示す断面図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半絶縁性基板表面から内部に向けて不純物元素を選択的
    に導入して複数の島状素子領域を形成する工程と、この
    島状素子領域間を接続する高濃度半導体領域を形成する
    工程と、前記島状素子領域に電極を形成する工程と、前
    記半絶縁性基板を所望の厚さに薄層化する工程と、前記
    半絶縁性基板の他表面から前記島状素子領域を構成する
    ソース電極に到達するバイアホールを形成する工程と、
    このバイアホールだけに、メッキ層を設ける工程と、前
    記半絶縁性基板単結晶が保有する劈開性を利用する切断
    手段が適用可能な厚さにメタライズ層を前記半絶縁性基
    板の他表面に形成して前記メッキ層に接続する工程を具
    備することを特徴とする電界効果トランジスタの製造方
    法。
JP22979586A 1986-09-30 1986-09-30 電界効果トランジスタの製造方法 Pending JPS6386479A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2679687A1 (fr) * 1991-07-26 1993-01-29 Commissariat Energie Atomique Dispositif ou prise opu d'affichage d'images en grande dimension.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2679687A1 (fr) * 1991-07-26 1993-01-29 Commissariat Energie Atomique Dispositif ou prise opu d'affichage d'images en grande dimension.
US5274224A (en) * 1991-07-26 1993-12-28 Commissariat A L'energie Atomique Apparatus for the detection of non-focusable radiation formed by joining a plurality of image displays or shooting matrixes in a side by side arrangement

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